第21讲染色体变异测控导航表知识点题号1.染色体结构变异类型判断1,4,6,132.染色体数目变异及应用2,3,9,153.低温诱导染色体数目变异7,104.综合考查5,8,11,12,14一、选择题1.下列情况属于染色体结构变异的是( D )A.X染色体上DNA的一个碱基对缺失B.由于第21号染色体多一条而造成的先天愚型C.同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段交换D.第5号染色体部分片段缺失引起的猫叫综合征解析:A项属于基因突变,B项属于染色体数目变异,C项属于基因重组,D项属于染色体结构变异的缺失。
2.下列有关单倍体、二倍体和多倍体的叙述正确的是( C )A.单倍体的体细胞中一定只含一个染色体组B.体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体C.四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体的品种几乎增加了一倍D.六倍体小麦花药离体培养所得植株是三倍体解析:单倍体的体细胞中可能含一个或多个染色体组;若体细胞中含有的染色体组数与本物种配子的染色体组数相同,则该个体为单倍体;六倍体小麦花药离体培养所得植株是单倍体。
3.自然界中蝴蝶的性别决定方式为ZW型。
有一种极为罕见的阴阳蝶,是具有一半雄性一半雌性特征的嵌合体。
如图是其成因的遗传解释示意图,则阴阳蝶的出现是早期胚胎细胞发生了( D )A.基因突变B.基因重组C.染色体结构变异D.染色体数目变异解析:阴阳蝶的形成是由于部分细胞中W染色体的丢失造成的,属于染色体数目变异。
4.电影《我不是药神》中的慢性粒细胞白血病的重要发病机制如图所示,该变化导致机体产生大量不成熟的白细胞在骨髓内聚集,抑制骨髓的正常造血。
下列叙述错误的是( C )A.该病的发生不一定是遗传的结果B.该种变异不一定改变细胞内的基因数量C.该病是姐妹染色单体之间易位所造成的D.远离各种致癌因素可降低该病的发病风险解析:由图可知该病的发生是自身染色体变异的结果;该变异是染色体结构变异中的易位,只是基因的位置改变,细胞内的基因数量一般没有变化;易位发生在非同源染色体之间;远离致癌因素,可以减少对染色体的影响,降低发病风险。
5.八倍体小黑麦(8N=56)是六倍体普通小麦和黑麦杂交后经人工诱导染色体数目加倍而形成的,据此可推断出( D )A.普通小麦与黑麦之间不存在生殖隔离B.秋水仙素能促进染色单体分离使染色体数目加倍C.八倍体小黑麦的花药离体培养出来的植株是四倍体D.八倍体小黑麦产生的单倍体植株不可育解析:普通小麦与黑麦属于两个不同的物种,二者之间存在生殖隔离;秋水仙素抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍;八倍体小黑麦的花药离体培养出来的植株是单倍体;单倍体植株高度不育。
6.下列关于变异的叙述,正确的是( C )A.非同源染色体互换部分片段会引起细胞内基因重组,基因的种类也会改变B.21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组C.染色体变异中的倒位会使染色体上的基因排列顺序发生改变D.单倍体生物的体细胞中都没有同源染色体,因而不具有可育性解析:非同源染色体互换部分片段会引起细胞内染色体结构变异,但基因的种类不会改变;21三体综合征患者的体细胞中有2个染色体组,但第21号染色体含有3条染色体;单倍体生物的体细胞中可能含有同源染色体,如六倍体小麦形成的单倍体中含有同源染色体。
7.用洋葱(2N=16)进行低温诱导植物染色体数目变化实验,下列有关分析正确的是( D )A.零度以下低温会使实验结果更明显B.在显微镜下可观察到染色体数目加倍的过程C.用卡诺氏液对根尖解离后需用95%酒精冲洗2次D.在高倍镜下可观察到染色体数为16、32、64的细胞解析:温度太低会直接影响到生命活动的进行;在解离时细胞已经死亡,所以看不到染色体数目加倍的过程;卡诺氏液是固定细胞形态的,不是解离的;正常体细胞中染色体数为16,其有丝分裂后期的细胞染色体数为32,低温诱导后细胞染色体数目加倍,其有丝分裂后期染色体数为64。
8.将基因型Dd的高茎豌豆幼苗(品系甲)用秋水仙素处理后,得到四倍体植株幼苗(品系乙),将品系甲、品系乙在同一地块中混合种植,在自然状态下生长、繁殖一代,得到它们的子代。
下列有关叙述正确的是( D )A.品系甲植株自交后代出现性状分离,品系乙植株自交后代全为显性性状B.秋水仙素处理的目的是抑制有丝分裂间期形成纺锤体而诱导染色体加倍C.品系甲、品系乙混合种植后,产生的子代中有二倍体、三倍体和四倍体D.品系甲植株作父本、品系乙植株作母本进行杂交,得到的子代是三倍体解析:用秋水仙素处理品系甲植株(Dd)后,得到的四倍体品系乙植株(DDdd)中仍含有等位基因,因此品系甲、品系乙植株均为杂合子,自交后代均会出现性状分离;秋水仙素处理的目的是抑制纺锤体的形成而诱导染色体数目加倍,而纺锤体形成于有丝分裂的前期;豌豆为自花传粉植物,品系甲、品系乙混合种植后,不会出现三倍体。
9.四倍体西瓜在育种方面作出了巨大贡献,正常种植该西瓜的种子可获得品种a,对该西瓜的花粉离体培养再使用秋水仙素处理可获得品种b,离体培养该西瓜的叶肉细胞再使用秋水仙素处理可获得品种c,用β射线处理该西瓜的种子后种植可获得品种d。
下列叙述正确的是( B )A.西瓜品种b为二倍体,其体细胞中有两个染色体组B.品种a和品种c进行杂交可能产生可育的后代C.品种d基因突变的方向和西瓜进化的方向一致D.经秋水仙素处理后的叶肉细胞有丝分裂后期着丝点无法分裂解析:品种b由四倍体西瓜先进行花药离体培养,再用秋水仙素处理获得,因此是四倍体,体细胞中含有四个染色体组;品种a是四倍体,品种c是八倍体,品种a和品种c杂交后产生的后代为六倍体,且是同源偶数倍体,减数分裂联会正常,能产生可育的后代;品种d是利用β射线处理种子,使其发生基因突变获得的,基因突变具有不定向性;品种c育种过程中,使用秋水仙素处理叶肉细胞,会导致叶肉细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成受到抑制,但不影响着丝点的正常分裂。
10.如图是“低温诱导染色体数目加倍”实验的流程图。
下列说法合理的是( A )A.实验所用材料必须取自植物的分生组织B.步骤②和③的顺序可以调换C.③的目的是将细胞分裂阻断在中期D.④中所用的改良苯酚品红染液将DNA染成红色解析:步骤②和③的顺序不可调换,否则染色体无法加倍;③的目的是固定细胞形态,便于观察;④中所用的改良苯酚品红染液将染色体染成红色。
11.玉米植株(2N=20)的紫色(H)和绿色(h)是一对相对性状。
用射线处理若干纯合紫株萌发的种子,待其成熟后与绿株杂交,发现某一紫株(记为M)的后代中,紫株与绿株比例为1∶1。
下列说法错误的是( D )A.M紫株细胞可能发生了染色体结构变异B.M紫株产生配子时,可能发生了H、h的分离C.处于减数第一次分裂联会时期的玉米细胞,可能只形成9个四分体D.通过显微镜观察后代紫株根尖分生区细胞,可判断是否发生染色体变异解析:由题干信息推断紫株M的基因组成可能为Hh或HO(含H的染色体片段丢失),即M紫株细胞可能发生了染色体结构变异或基因突变,A、B、C正确;后代紫株基因型为Hh,其染色体形态和数目均正常,所以无法通过观察后代紫株根尖分生区细胞来判断是否发生了染色体变异。
12.某大豆突变株表现为黄叶(yy)。
为进行Y/y基因的染色体定位,用该突变株做父本,与不同的三体(2N+1)绿叶纯合体植株杂交,选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2,下表为部分研究结果。
以下叙述错误的是( B )A.F1中三体的概率是1/2B.三体绿叶纯合体的基因型为YYYC.突变株基因y位于9号染色体上D.可用显微观察法初步鉴定三体解析:三体产生一半正常配子、一半多一条染色体的配子,因此三体与突变体植株黄叶yy杂交,后代中有一半是三体,A正确;三体绿叶纯合体的基因型为YYY或YY,B错误;根据以上分析已知,若突变基因y位于9号染色体上,则F2中黄叶∶绿叶≈1∶5,由此推得突变株基因y 位于9号染色体上;三体比正常植株的体细胞中多了一条染色体,属于染色体数目的变异,可以通过显微镜观察到。
二、非选择题13.1917年,布里奇斯在培养的正常翅果蝇中偶然发现一只翅膀后端边缘有缺刻的红眼雌果蝇。
研究表明,这是由于该果蝇的一条X染色体缺失一小段导致的。
一对同源染色体中的一条缺失,个体存活,两条都缺失,个体死亡。
染色体缺失过程中会断裂出无着丝点的片段,这些片段无法进入细胞核而只能留在细胞质中,在新的细胞周期中凝集成微核,游离在细胞核之外。
(1)微核的形成是由于断裂的片段没有着丝点,从而无法通过的牵引进入细胞核。
依据以上的研究,科学工作者常通过观察处于期的果蝇细胞中有无来确定染色体是否发生缺失。
(2)控制果蝇眼色(红眼对白眼为显性)的基因(B、b)位于X染色体上。
现有各种性状的雌雄果蝇若干只,请设计实验探究该缺刻翅红眼雌果蝇(不含白眼基因)的缺失片段中有无控制眼色的基因。
实验思路:将这只缺刻翅红眼雌果蝇与翅眼雄果蝇进行杂交,统计后代雌果蝇的眼色。
预测结果及结论:①如果后代雌果蝇,则缺失片段中没有控制眼色的基因。
②如果后代雌果蝇,则缺失片段中有控制眼色的基因。
解析:(1)由分析可知,牵引着丝点的是星射线;微核是由有丝分裂后期丧失着丝点的染色体片段凝集产生的,游离在细胞核之外,因此可通过观察处于间期的果蝇细胞中有无微核来确定染色体是否发生缺失。
(2)由题干可知缺刻翅是一条X染色体缺失一小段导致的。
若探究该缺刻翅红眼雌果蝇(不含白眼基因)的缺失片段中有无控制眼色的基因,可将这只缺刻翅红眼雌果蝇与正常翅白眼雄果蝇(X b Y)进行杂交,统计后代雌果蝇的眼色:①如果缺失片段中没有控制眼色的基因,该雌果蝇的基因型可表示为X B X B,与正常翅白眼雄果蝇(X b Y)进行杂交,则后代雌果蝇只有X B X b一种基因型,表现为红眼;②如果缺失片段中有控制眼色的基因,该雌果蝇的基因型可表示为X B X O,与正常翅白眼雄果蝇(X b Y)进行杂交,子代雌果蝇的基因型为X B X b、X b X O,表现为红眼和白眼。
答案:(1)星射线(纺锤丝) 间微核(2)正常白①全部都是红眼②有红眼有白眼14.二倍体簇毛麦(2N=14)是一个小麦的野生近缘种,抗白粉病、秆锈病、叶锈病,且籽粒蛋白质含量高,是小麦遗传改良的优良基因源,染色体组型用VV表示。
为使小麦获得这些优良性状,我国科研人员选用四倍体硬粒小麦(4N=28,染色体组型用AABB表示)、六倍体普通小麦品种中国春(6N=42,染色体组型用AABBDD表示)进行育种实验。
簇毛麦与硬粒小麦的杂交后代用秋水仙素处理后获得变异植株L,将植株L即将开花的穗子剪下,以60Co-γ射线照射,经照射后的新鲜花粉用于对普通小麦中国春进行授粉,收获植株M,M植株花粉不育,但可作母本,并且产生的雌配子包含完整的中国春小麦基因组;现以中国春小麦为父本,M为母本可以得到杂交后代G。